Optimisation des stratégies de maintenance verte pour les systèmes de production

Optimization of green maintenance strategies for production systems of goods and services

• Auteur / Autrice : Houssam Chouikhi
• Direction : Nidhal Rezg, Abdelhakim Khatab
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Automatique, Traitement du Signal et des Images, Génie Informatique
• Date : Soutenance le 13/12/2012
• Etablissement(s) : Université de Lorraine
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale IAEM Lorraine - Informatique, Automatique, Électronique - Électrotechnique, Mathématiques de Lorraine (1992-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de Génie Informatique, de Production et de Maintenance (Metz)
• Jury : Président / Présidente : Zineb Simeu-Abazi
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Bruno Castanier
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Ali Gharbi, Abdelhakim Artiba

Mots clés

Mots clés contrôlés

Pollution

Environnement

Maintenance conditionnelle

Optimisation mathématique

Systèmes de production

Mots clés libres

Systèmes de production de biens et de services

Maintenance

Inspection

Dégradation de l'environnement

Optimisation

Méthode de Nelder-Mead

Résumé

Dans cette thèse, des stratégies de maintenance conditionnelle sont proposées pour les systèmes de production de biens et de services. Ces stratégies sont développées en tenant compte de la dégradation de l'environnement causée par la détérioration du système de production. Le système de production est sujet à une dégradation aléatoire qui affecte la qualité de l'environnement. Les modèles de maintenance proposés consistent à réduire la dégradation de l'environnement en contrôlant la détérioration du système. Pour contrôler la détérioration du système, des inspections sont effectuées à des dates précises. L'objectif est de déterminer les dates optimales d'inspection qui optimisent un critère de performance donné. Deux modèles mathématiques d'optimisation sont alors proposés dans cette thèse. Le premier modèle considère le coût total moyen par unité de temps, tandis que le deuxième modèle considère la disponibilité stationnaire du système. L'optimisation sous contrainte a été aussi étudiée où l'objectif est de minimiser le coût total moyen par unité de temps sous une contrainte de disponibilité stationnaire ou alors de maximiser la disponibilité stationnaire du système sous une contrainte de budget. Basé sur la méthode de Nelder-Mead, des algorithmes sont développés pour calculer les dates optimales d'inspection pour chaque critère d'optimisation. Des exemples numériques sont présentés pour montrer l'applicabilité des stratégies de maintenance conditionnelle proposées

In this thesis, condition-based maintenance strategies are proposed for production systems of goods and services. These strategies are developed while taking into account the environmental degradation caused by the deterioration of the production system. The system is subjected to random deterioration which impacts the environmental quality. The proposed maintenance models aim to assess the system deterioration in such a way to reduce the environmental degradation. To control this deterioration, inspections are performed on specific dates. The objective is to determine optimal inspection dates which optimize a given performance criterion. Two mathematical optimization models are then proposed in this thesis. The first model considers the average total cost per time unit, while the second model considers the stationary availability of the system. The constrained optimization has also been discussed in this work where the objective is to minimize the average total cost per time unit under an availability constraint or to maximize the stationary availability of the system under a budget constraint. On the basis of Nelder-Mead method, inspection dates as optimal solutions are computed for each optimization criterion. Numerical examples are provided to show the applicability of the proposed condition-based maintenance strategies