Une défaillance indépendante est un dysfonctionnement d’un composant du système qui n’affecte aucun autre composant du système. C’est un concept clé dans la conception d’assemblages pour la fabrication. Bien qu’il ne soit pas possible de construire un système où les composants sont complètement indépendants les uns des autres, la construction d’un certain niveau d’indépendance peut être utile. Cela garantit potentiellement qu’une seule défaillance n’arrête pas l’ensemble du processus de fabrication, la défaillance d’un composant peut être corrigée sans remplacer l’ensemble du système et certains protocoles de sécurité sont en place.
La fabrication repose fortement sur des machines industrielles qui fonctionnent selon un mode d’assemblage ou lié. Le système d’assemblage est conçu pour optimiser le processus de fabrication, de sorte que chaque partie de la construction d’un produit suit en douceur la conception opérationnelle. Chaque système mécanique a des composants qui peuvent tomber en panne à tout moment. La mesure dans laquelle la défaillance d’un composant affecte la capacité de l’ensemble de la machine à continuer de fonctionner est une décision qui peut souvent être prise de manière proactive par les concepteurs mécaniques.
Par exemple, un aspirateur est un appareil mécanique doté d’un système d’exploitation interne. Le concepteur de la machine décide si l’aspirateur s’allumera et continuera à fonctionner, même si la courroie qui fait tourner l’une des pièces de balayage se brise. Avec de nombreuses conceptions d’aspirateur, une courroie cassée n’est pas perceptible, sauf dans la façon dont l’appareil est capable de ramasser les matériaux comme prévu. La courroie cassée est conçue pour être une défaillance indépendante au sein du système de vide qui affecte la qualité de fonctionnement mais ne provoque la défaillance d’aucun autre composant.
Dans la fabrication, l’établissement de défaillances dépendantes et indépendantes au sein d’un assemblage est essentiel. À un niveau de base, l’allocation détermine si l’ensemble de l’assemblage devra s’arrêter en raison de la défaillance d’un seul composant. L’arrêt de l’ensemble de l’assemblage augmente les coûts de manière exponentielle, car la production s’est arrêtée alors que les coûts continuent d’augmenter.
À un autre niveau, la défaillance indépendante est un concept important qui permet aux entreprises de remplacer une seule pièce cassée, au lieu de remplacer un système entier. Un assemblage trop dépendant avec trop de composants interdépendants doit souvent être remplacé dans son intégralité. C’est un scénario similaire à un consommateur qui emmène une voiture dans un garage pour remplacer un rétroviseur cassé et se fait dire que tout le boîtier doit être remplacé, car il n’y a aucun moyen efficace de simplement remplacer le rétroviseur cassé. Les deux parties sont totalement dépendantes.
Un autre facteur important dans la conception de systèmes pour une défaillance indépendante est la sécurité. La conception des systèmes mécaniques doit souvent prendre en compte ce qui pourrait arriver en cas de défaillance catastrophique des systèmes. Dans certaines situations, une défaillance indépendante peut être un choix de conception optimal pour empêcher le système de s’arrêter un jour, comme dans le cas des réacteurs nucléaires. D’autres situations peuvent nécessiter une conception de défaillance dépendante pour arrêter complètement un système défectueux en cas de défaillance d’un composant afin que les travailleurs ne se blessent pas.