Co-conception des processus d’usinage et des configurations cinématiques d’un système de production reconfigurable

Design of the process plans and kinematic configurations of a reconfigurable manufacturing system

• Auteur / Autrice : Aemer Baqai
• Direction : Patrick Martin, Jean-Yves Dantan, Ali Siadat
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie industriel
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Paris, ENSAM

Mots clés

Mots clés contrôlés

Gammes d'usinage

Machines-outils

Procédés de fabrication -- Automatisation

Résumé

Ces travaux s’inscrivent dans la problématique de conception des systèmes de production, ils visent plus particulièrement à répondre à la question : « Comment optimiser la conception du processus d’usinage et du système de production reconfigurable en tenant compte des interactions entre le processus et les ressources, et des contraintes technologiques imposées par les pièces à fabriquer ? » via une proposition de co-exploration des espaces de solutions processus d’usinage et configurations cinématiques du système de production. Un cadre de conception a été formalisé permettant le lien entre le niveau stratégique et le niveau opérationnel. Afin d’explorer l’ensemble des solutions au niveau opérationnel, une approche algorithmique de génération des gammes d’usinage et des configurations cinématiques a été formalisée, développée, implémentée et validée sur 3 pièces du domaine automobile. Cette approche peut être assimilable à un problème de satisfaction de contraintes dynamiques, elle exploite l’ensemble des possibilités offertes par les RMS : plusieurs structures usinant en simultanée, …. La génération est supportée par une structuration en graphe des solutions générées (Des gammes d’usinage peuvent être créées comme des variantes de gammes déjà existantes et en phase de génération). Pour la sélection des solutions générées, des indicateurs des performances ont été définis, structurés, et leurs approches d’évaluation identifiées. Une attention plus particulière a été déployée pour le critère Qualité. Une adaptation des approches existantes a été faite, afin de traiter la simulation des défauts à partir des graphes générés. Une adaptation des graphes et l’utilisation de la simulation par Δl permettent la validation des gammes générées.

This work is based in the domain of the design of manufacturing systems and attempts to respond to the problem statement: "How to optimize the design process of the machining process plans and reconfigurable manufacturing systems, while taking into account: the interactions between processes and resources, the technological constraints imposed by the part to be manufactured"? This response is given via a proposal for the coexploration of the solution space of the process plans and kinematic configurations. A design framework has been formalised which gives a link between the strategic and operational level. With an objective to explore ail solutions at the operational level, an algorithmic approach for the generation of process plans and corresponding machine kinematic configurations of RMS has been formalised, developed, implemented and validated on 3 parts belonging to automobile sector. This approach can be compared to the dynamic constraint satisfaction problem, it exploits the set of possibilities offered by RMS: parallel stru ctures, simultaneous machining. . . The process of generation of process plans is supported by representation of the generated solutions in the form of graphs. For the selection the generated solutions, performance indicators have been defined, structured, and their evaluation approach identified. A particular attention was given to the criterion of quality. An adaptation of the existing approaches was carried out and simulation of geometric deviation in the generated solutions was done. Generated solutions were adapted to be graphically represented and used for the simulation by L1I. This was done to validate the obtained results.