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2 page 2/12 une présence sur le pôle dexcellence universitaire de Saclay et le pays des 3 frontières à Metz (France/Allemagne/Luxembourg/Belgique) Laboratoire commun Arts et Métiers/ENSTA ParisTech Présentation 04:41

3 page 3/12 Une équipe : deux centres ENSTA Paristech (UEI) A&M Centre de Metz (A3SI) Conception de systèmes sûrs Sûreté des systèmes matériels & logiciels Conception de systèmes embarqués Ingénierie Système Sûreté de Fonctionnement Fiabilité, Maintenabilité, Disponibilité, Sécurité (Safety) modèles et méthodes pour lévaluation de la sûreté de fonctionnement (IEC 61508)

4 page 4/12 Une équipe : deux centres ENSTA Paristech (UEI) A&M Centre de Metz (A3SI) 9 (3) Enseignant-Chercheurs 2 (1) Ingénieur de Recherche 30 (10) doctorants 1 Enseignant-Chercheur 1 Ingénieur de Recherche 3 Doctorants

5 page 5/12 La Sûreté de Fonctionnement Norme IEC61508, Functional safety of electrical/electronic/programmable electronic safety-related systems Normes IEC62061, ISO13849 (Directive machine 2006/42/CE) Sécurité des machines - Parties des systèmes de commande relatives à la sécurité Norme IEC61511 (Directive processs 96/82/CE - SEVESO 2) Sécurité fonctionnelle - Systèmes instrumentés de sécurité pour le secteur des industries de transformation Norme IEC Centrales nucléaires - Instrumentation et contrôle commande des systèmes importants pour la sûreté Normes EN50126/IEC62278, EN50128, EN50129 Applications ferroviaires - (1)Spécification et démonstration de la fiabilité, disponibilité, maintenabilité et sécurité, (2) Systèmes de signalisation, de télécommunication et de traitement (3) Systèmes électroniques de sécurité pour la signalisation Norme ISO26262 Véhicules routiers - Sécurité fonctionnelle Norme DO-178B Software considerations in airborne systems and equipment certification Norme IEC60601 Appareils électromédicaux

6 page 6/12 Lanalyse statique Les modèles Analyse exhaustive Modèles conjoints incluant matériel & logiciel Analyse des systèmes à événements discrets Analyse probabilistique Les propriétés Absence dexception Conformité aux spécifications Les techniques Model-Checking Theorem Proving Interprétation abstraite Inférence de types

7 page 7/12 Lexécution symbolique & la simulation Evaluation des performances Statiquement (analyse symbolique) Conjointement (simulation du matériel & logiciel) Evaluation de la robustesse Détermination des défaillances critiques Reconfigurabilité

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9 page 9/12 Les moyens techniques Matériels composants de SIS pour les industries manufacturière et du processus, outils de développement, systèmes de commande à sécurité intégrée : S7-300, S7-400 F et F/H, Entrées/Sorties déportées réseaux de terrain de sécurité : ProfiSafe, AsiSafe… barrières immatérielles, scrutateurs scanners Plateforme & outils de développement sur FPGA (Cadence, Synopsis, …) Plateforme SDR Ateliers logiciels Systèmes Temps réel Programmation (Java, C, C++…), interface Matlab/VxWorks Métiers (Step7, WinCC, PCS7…) Simulation des systèmes stochastiques dynamique : Matlab/Simulink/Stateflow, Scilab/Scicos Analyse/Évaluation FMDS : OpenSesame, Design CPN, Möbius, GRIF/Aralia, OCAS… SPIN, CAPSA, PRISM…

10 page 10/12 suppression des verrous scientifiques et technologiques, anticipation des problématiques Projets de recherche scientifique Assurer un progrès maîtrisé digne de confiance 04:41

11 page 11/12 Les actions en cours ANR Flip (Formal Look at IP) – CEA, ST Débogueur abstrait pour lanalyse de SystemC ANR APE (Application Parallèle pour lembarqué) – CEA, LIP6, ST, INRIA Détermination des pire temps dexécution pour des plateformes embarqués SAGEM (Fadec A400M) Détermination des pires temps dexécution (temps-réel dur) Knowledge Inside (Analyse Système V2V) Modélisation, Conception Système et analyse des performances dun système de collision avoidance V2V

12 page 12/12 Les actions en cours Projet EMIL – (CFC) Diminuer les besoins énergétiques externe des CFC (de la Corse) (ENR, Hybride, optimisation disponibilité)

13 page 13/12 Les actions en cours de montage ANR Aprodese (Contrôle-commande de centrales de production délectricité) – EDF, DA, Siemens, ENS, ENSEM Étude de la prise en compte simultanée des fautes systématiques et probabilistes FUI 10 CICAVE (Modèle de conception dactionneurs) – Goodrich, Arion, Airbus Modèle darchitecture correct par construction Prise en compte de laspect certification dès la conception du modèle. STREP Momento (Fiabilité et sûreté des plateformes multiprocesseurs embarqués)

14 page 14/12 Les actions en cours de montage

15 page 15/12 Les partenariats privilégiés Académique CEA (LIST & LETI) Ecole Polytechnique ENSEM Telecom ParisTech TU München Boston University Industriel SAGEM ST Knowledge Inside Airbus SNCF RATP ClearSy EDF Renault

16 page 16/12 forger les expertises Construire de nouveaux systèmes fiables Comprendre, maîtriser et sécuriser 04:41

17 page 17/12 Les thématiques à développer Outils de vérification/validation pour les plateformes complètes utilisant les méthodes formelles Pas de séparation matériel/logiciel (analyse & validation du système complet 1. Outils de preuve automatique/semi-automatique Détection des erreurs potentielles. 2. Outils de mise au point formel Possibilité de poser des questions de la forme, supposons que tel événement se produise, quel est lensemble des chemins conduisant à cet événement ?

18 page 18/12 Les thématiques à développer Plateforme de virtualisation pour le ferroviaire Prise en compte de la sûreté de fonctionnement au niveau de la plateforme de virtualisation 1. Utiliser le hardware pour augmenter la sûreté/fiabilité Placement des tâches sur les processeurs, spécification & respect des propriétés non fonctionnelles, redondance. 2. Faciliter la tolérance aux pannes Estimer les scénarii de défaillance, proposer des reconfiguration pour la plateforme

19 page 19/12 Les thématiques à développer

20 page 20/12 Quelques bacs à sable possible Liaison bord/sol Modélisation & validation de la liaison Analyse des communications, adjonction dun protocole de sécurité, estimation Virtualisation/architecture composant Implanter une plateforme pour un sous-ensemble, estimer les performances (tableau de bord par exemple) Système de commande Vérification des codes embarqués Vérification des commandes par rapport aux spécifications Extraction des scénarii « dangereux ».

21 page 21/12 faire connaître des technologies et des produits, échanger Formation Diffusion de la connaissance et des technologies 04:41

22 page 22/12 Participation à leffort de formation Renforcer la formation à la sécurité/fiabilité des systèmes Par des ateliers Par une place accrue dans lenseignement des écoles Par des MS portés par des industriels Renforcer la formation aux systèmes ferroviaires Système = Véhicule + Infrastructure (Peu de formation complète) Par une place accrue dans lenseignement des écoles Par des MS portés par des industriels orientés vers le véhicule et son système.

23 page 23/12 PROXY-TP Soutiens à demander Europe, Grande Région, Ministères, Régions Lorraine, Alsace, Lands frontaliers, CG 57, 67, ISEETECH… Quadropole, Communes/Communautés de communes Entreprises… Domaines dapplications Sécurité intégrée, mécatronique, chaînes dentraînement électrique/hybride, énergies renouvelables, GTC, PCC, maintenance de systèmes (sol, bord Tramway, blindés, systèmes darmes)… Cibles possibles Enseignement Secondaire et Supérieur, Entreprises, AFPA, CCI… Belgique francophone et germanophone, Lands de Rhénanie-Palatinat, Sarre, Régions Lorraine, Alsace…

24 page 24/12 MS Système Ferroviaire Un domaine dapplication fortement typé Systèmes de signalisation, transports urbains, systèmes train, systèmes de production dénergie/traction, conception et maintenance de systèmes ferroviaires… avec de nombreux intervenants industriels Un profil fortement appliqué Des petits flux délèves pour une formation très pratique et de haute qualité Une sélection sévère et de fortes exigences de travail Imbrication des niveaux pour un apprentissage du travailler ensemble Ouvrier, technicien, ingénieur Une formation en partenariat fort avec les entreprises Intégration des formations pour une optimisation des équipements Un cursus définis en collaboration étroite avec les entreprises partenaires Mixte franco-allemande, ou en parallèle : française, allemande, anglaise

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26 des collaborations locales et internationales, une forte volonté dimplication franco-allemande Un ensemble de collaborations et de partenariats Duniversités et dentreprises 04:41 Contacts :Olaf MalasséBruno Monsuez ENSAM METZ ENSTA ParisTech tél tél

27 un rayonnement européen pour une diffusion et un amortissement optimal 04:41 Soutiens à demander Europe, Grande Région, Ministères, Régions Lorraine, Alsace, Lands frontaliers, CG 57, 67, ISEETECH… Quadropole, Communes/Communautés de communes Entreprises… Domaines dapplications Sécurité intégrée, mécatronique, chaînes dentraînement électrique/hybride, énergies renouvelables, GTC, PCC, maintenance de systèmes (sol, bord Tramway, blindés, systèmes darmes)… PROJET F1 Pool européen inter-établissements de compétences et ressources pour travaux pratiques (Association, Fondation, Académie, Ecoles, Pool dEcoles, GIS…) et dun pool de formateurs Cibles possibles Enseignement Secondaire et Supérieur, Entreprises, AFPA, CCI… Belgique francophone et germanophone, Lands de Rhénanie-Palatinat, Sarre, Régions Lorraine, Alsace… PROXI-TP Centre de ressources européen en salles mobiles de Travaux Pratiques

28 Attributs Disponibilité Fiabilité Sécurité-innocuité Confidentialité Intégrité Maintenabilité Entraves Fautes Erreurs Défaillances Moyens Prévention des fautes Tolérance aux fautes (détection/masquage/recouvrement) Elimination des fautes (vérification/maintenance) Prévision des fautes (évaluation) Caractérisée par Conformité aux exigences de sécurité Nécessité de déterminer un intervalle de test et de maintenance périodique 1- des problèmes récurrents, une complexité et une importance croissante 04:41 Sûreté de fonctionnement des systèmes informatisés Omniprésence – Transparence - Dépendance Problématiques globales Intégration, Complication, Complexité, Présence derreurs résiduelles, Apparition derreurs aléatoires, Niveaux de granularité et de connaissances hétérogènes… Systèmes reconfigurables, Diversification des missions… Liens entre exigences FMDS et performances économiques des systèmes Structure des modèles, Explosion combinatoire du nombre détat des modèles… Évaluation pour la validation vérification Fiabilité – Maintenabilité – Disponibilité - Sécurité Les composantes de la sécurité fonctionnelle

29 recherche de développement dune dynamique partenariale industrielle et franco-allemande 04:41 Actions Recherche et Formation par la recherche, Conseils et expertises, Formation continue (sur catalogue ou à la demande) et Formation initiale, Séminaires techniques et scientifiques, Vulgarisation, Tests dintégration, Ingénierie de projet… Missions et usage centre de compétences et plateformes pour la conception, lévaluation et lexploitation des systèmes industriels automatisés contraints par des impératifs de sûreté et sécurité Fiabilité, Maintenabilité, Disponibilité, Sécurité (Safety) expertise sur les modèles et méthodes pour lévaluation de la sûreté de fonctionnement des Systèmes Instrumentés de Sécurité (SIS) au sens de la norme IEC et de ses déclinaisons métiers Le centre dispose dune plateforme dédiée aux applications à sécurité intégrée. A3SI - Centre de compétences et Plateformes en Sécurité fonctionnelle Partenariat Arts et Métiers ParisTech, Institut de Sûreté Industrielle, entreprises

30 page 30/12 forger les expertises Plateformes dingénierie et de recherche Comprendre et maîtriser 04:41

31 machines, industrie du processus, énergie, transports terrestres, aériens, maritimes, infrastructures.. 04:41 Norme IEC61508, norme générique utilisée comme référentiel par tous les grands secteurs industriels Functional safety of electrical/electronic/programmable electronic safety-related systems Normes IEC62061, ISO13849 (Directive machine 2006/42/CE) Sécurité des machines - Parties des systèmes de commande relatives à la sécurité Norme IEC61511 (Directive processs 96/82/CE - SEVESO 2) Sécurité fonctionnelle - Systèmes instrumentés de sécurité pour le secteur des industries de transformation Norme IEC Centrales nucléaires - Instrumentation et contrôle commande des systèmes importants pour la sûreté Normes EN50126/IEC62278, EN50128, EN50129 Applications ferroviaires - Spécification et démonstration de la fiabilité, disponibilité, maintenabilité et sécurité Applications ferroviaires - Systèmes de signalisation, de télécommunication et de traitement Applications ferroviaires - Systèmes électroniques de sécurité pour la signalisation Norme ISO26262 Véhicules routiers - Sécurité fonctionnelle Norme DO-178B Software considerations in airborne systems and equipment certification Norme IEC60601 Appareils électromédicaux Sécurité fonctionnelle Une problématique partagée

32 normes, modélisation, évaluation et mise en œuvre des systèmes contraints par des impératifs de sûreté de fonctionnement 04:41 Moyens Techniques composants de SIS pour les industries manufacturière et du processus, outils de développement systèmes de commande à sécurité intégrée : S7-300, S7-400 F et F/H, Entrées/Sorties déportées réseaux de terrain de sécurité : ProfiSafe, AsiSafe… barrières immatérielles, scrutateurs scanners… Ateliers logiciels pour la conception de systèmes de contrôle/commande embarqués sûrs de fonctionnement Temps réel Programmation (Java, C, C++…), interface Matlab/VxWorks Métiers (Step7, WinCC, PCS7…) Simulation des systèmes stochastiques dynamique : Matlab/Simulink/Stateflow, Scilab/Scicos Analyse/Évaluation FMDS : OpenSesame, Design CPN, Möbius, GRIF/Aralia, OCAS… Une plateforme SIS orientée Machine Support de formations initiales et continues

33 des collaborations locales et internationales, une forte volonté dimplication franco-allemande Un ensemble de collaborations et de partenariats Duniversités et dentreprises 04:41 Coopérations Coopérations régionales : CRAN (ENSEM, Nancy), LGIPM (ENIM, Metz), LICM (Université Metz) Coopération nationales : SPE (Université Corse)… Fraunhofer IESE (Kaiserslautern) Coopérations franco-bavaroise : LRR (TU München), ITIS/Universität der Bundeswehr München) Autres coopérations : NTNU, PT, UY… Relations industrielles : Siemens, INERIS, SNCF, EDF, Alstom, IRSN, Total… Contacts :Olaf MalasséBruno Monsuez bureau C115bureau tél tél. 01.

34 être rapidement opérationnel dans des métiers très techniques 04:41 PROJET F2 Une Ecole pour la formation de techniciens de très haut niveau et rapidement opérationnels en spécialistes des systèmes ferroviaires et transports guidés Un domaine dapplication fortement typé Systèmes de signalisation, transports urbains, systèmes train, systèmes de production dénergie/traction, conception et maintenance de systèmes ferroviaires… avec de nombreux intervenants industriels Un profil fortement appliqué Des petits flux délèves pour une formation très pratique et de haute qualité Une sélection sévère et de fortes exigences de travail Imbrication des niveaux pour un apprentissage du travailler ensemble Ouvrier, technicien, ingénieur Une formation en partenariat fort avec les entreprises Intégration des formations pour une optimisation des équipements BEP, IUT ou Licence Pro, Master ou Mastère, Doctorats Un cursus définis en collaboration étroite avec les entreprises partenaires Mixte franco-allemande, ou en parallèle : française, allemande, anglaise Ecole dapplication des chemins de fer et des transports guidés Une formation pratique et franco-allemande sur les systèmes embarqués

35 renforcer et pérenniser les contacts entre élèves, ingénieurs et lentreprise 04:41 Soutien aux activités dinsertion et de découverte du métier de lingénieur Stages élèves 1A, 2A, 3A, doctorats (accueil de stagiaires, mobilité internationale) Conférences dingénieurs et chercheurs actifs Visites de sites industriels, séjours détude en Europe (découverte des différentes facettes dune activité) pourrait regrouper des étudiants français et allemands Fête de la science… SEE… Accès aux bases de données et formations internes Documents pour illustration de cours, ED, TP Soutien au développement de la compétence et de sa diffusion AUTRES REQUETES Renforcer les relations entre partenaires Soutien au développement des relations franco-allemandes Partenariat TU München et Universität der Bundeswehr München Diskussionskreis FehlerToleranz… Visites de sites Siemens (Munich, Erlangen, Karlsruhe…) Mettis/Metz capitale européenne de lAustrasie Rois messins/metzigers Köenig : Theuderich I./Thierry I er Theudebert I./Théodebert I er Theudebald I./Théodebald I er Chlothar I./Chlothaire I er Sigibert I./Sigebert I er Childebert II./Childebert II Theudebert II./Théodebert II Theuderich II./Thierry II Sigibert II./Sigebert II Chlothar II./Clotaire II Dagobert I./Dagobert I er Soutien aux activités pédagogiques et sociales Une présence au quotidien

36 explorer, tester 04:41 Plateforme NéoVAL ou guidage optique ou système de transport Plateforme simulation TR (DSpace ?) + engin réel NéoVAL par guidage optique ou par galets couplés assurant également le retour du courant traction type Translohr STE4 (changement de pneumatiques et galets 2 fois par ans !) Autobus Civis monotrace testés à Clermont-Ferrand (projet Mettis de TCSP de Metz Métropole ?) Proximité LOHR Industrie (Duppigheim) Plateformes de R&D Transport Collaboration universités/entreprises /rame expérimentale suédoise Appel à projet FISE ???

37 budget propre, CIFRE et crédits dimpôt recherche, Région, ANR, Europe… Des variations autour de nos compétences Des possibilités de cofinancement 04:41 Systèmes modulaires et intégration Modélisation et propagation des interactions au sein des systèmes modulaires Intégration de fonctions de commande et de sécurité Conception, évaluation, certification Disponibilité des matériels Détermination des potentiels résiduels des systèmes (matériels roulants, systèmes ENR…) Adapter les missions au potentiel résiduel Adapter les performances au potentiel pour maintenir les pas de maintenance (maîtrise des coûts de production) Association sûreté de fonctionnement et diagnostic Projet APRODESE Modélisation et évaluation des systèmes industriels complexes critiques vis-à-vis de la sûreté Étude de la prise en compte simultanée des fautes systématiques et probabilistes EDF, ISO-Ingénierie, Dassault Aviation, Siemens, ENS, A&M/ENSTA, ENSEM


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