Proposition d'un environnement de modélisation et de test d'architectures de pilotage par le produit de systèmes de production

Proposition of a benchmarking environment of product-driven control architectures

• Auteur / Autrice : Rémi Pannequin
• Direction : Gérard Morel, André Thomas
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie informatique. Automatique
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Nancy 1
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université Henri Poincaré Nancy 1. Faculté des sciences et techniques

Mots clés

Mots clés contrôlés

Production -- Contrôle

Identification automatique

Intelligence artificielle répartie

Intégration des systèmes (ingénierie)

Simulation, Méthodes de

Résumé

Le développement des technologies infotroniques, qui permettent de faire porter numériquement des données par le produit afin de lui conférer un rôle actif dans la boucle cybernétique, conduisent à remettre en question l'organisation conventionnelle des systèmes de pilotage, pour s'orienter vers un pilotage par le produit. Il existe un large consensus sur l'intérêt de cette approche dans la prise de décision tant centralisée que distribuée. Cependant, peu de travaux portent sur l'évaluation de l'efficience du pilotage par le produit dans l'interaction entre des systèmes d'information centralisés de niveau business (ERP) et des systèmes distribués de niveaux process (MES). Notre contribution porte sur un outil de modélisation et de simulation de systèmes de pilotage contrôlés par le produit afin d'évaluer différentes topologies d'organisation combinant décisions centralisées et/ou distribuées en comparant certains critères de productivité. Nous présentons d'abord la définition, le développement et la validation d'un environnement d'évaluation orienté composants, basé sur un outil d'émulation et un système multi-agents, permettant d'analyser les performances d'un système de pilotage par le produit et de le comparer avec des approches classiques. Nous présentons ensuite l'application du pilotage par le produit à partir d'une série d'expériences réalisées à l'aide de l'environnement développé. Ces expériences, menées sur un cas industriel ainsi que sur une plateforme d'expérimentation de laboratoire permettent d'éprouver et de valider la faisabilité du concept de pilotage par le produit en terme d'impact décisionnel et en terme de contraintes techniques.

New developpments of infotronics technologies, that enable the product to carry data in order to have an active role in the cybernetic loop, drive to consider new product-driven architectures for manufacturing execusion control systems. There is indeed a large consensus on this approach that combine product instrumentation and either centralised or distributed control architecture. Nevertheless few works focus on evaluating the pertinence of product-driven control as a way to solve interaction issues between centralised business-level control (ERP) and distributed manufacturing-level control (MES). This thesis contribution is a benchmarking environment able to model and test various product-driven organisations in order to analyse different ways to combine centralised and distributed decisions by comparing productivity performance indicators. First, the definition, development and validation of a component-based modeling and testing environment is presented. It is composed of an emulation tool able to build industry-scale shop floor models, and of a multi-agent system to model either traditionnal or product-driven control architecture. Then, this benchmarking environement is applied to an industrial case-study and on a laboratory experimental plateform. These experiments enable to study the feasability of product-driven control in terms of both decisional impact and technical constraints.