Ingénierie de la chaîne numérique d'industrialisation : proposition d'un modèle d'interopérabilité pour la conception-fabrication intégrées

Toward a bidirectional and continuous digital chain from CAD to CNC machine : aeronautical industry application

• Auteur / Autrice : Christophe Danjou
• Direction : Benoît Eynard, Julien Le Duigou
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique Avancée
• Date : Soutenance le 03/12/2015
• Etablissement(s) : Compiègne
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Compiègne)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Unité de recherche en mécanique acoustique et matériaux / Laboratoire Roberval

Mots clés

Mots clés contrôlés

Industrie aéronautique

Analyse du cycle de vie

STEP-NC (langage de programmation)

Réseaux d'entreprises

Interopérabilité des entreprises

Industrialisation

Savoir-faire industriel

Commande de processus

Machines-outils -- Commande numérique

Commande numérique

Génie mécanique

Procédés de fabrication

Conception technique

Ingénierie

Mots clés libres

Entreprises étendues

Maîtrise des processus

Planification de production en boucle fermée

Closed-Loop Manufacturing

NC machining

OntoSTEP-NC

Computer Aided Manufacturing (CAM)

Product Lifecycle Management

Interoperability

Manufacturing process management

Integrated design manufacturing

Résumé

Ce travail s'intéresse à la gestion d'information techniques et connaissances métiers issues de la production pour assurer l'interopérabilité et la continuité de la chaîne numérique. Dans un contexte d'entreprise étendue et de développement des technologies de l’information pour l'usine du futur, l'industrie aéronautique s'oriente vers une intégration flexible et agile des phases de conception et fabrication pour l'obtention de pièces bonnes du premier coup. C'est pour assurer la maîtrise des processus et la capitalisation des savoir-faire métier issus de la fabrication que ces travaux adressent la problématique suivante : comment élaborer un modèle d'interopérabilité de la chaîne numérique d'industrialisation, pour assurer une intégration agile de la conception et de la fabrication ? Pour ce faire, nous définissons deux propositions : OntoSTEP-NC pour permettre l'extraction et la structuration des données issues de la fabrication et Closed-Loop Manufacturing pour permettre l'intégration et la réutilisation des connaissances métiers capitalisées au niveau de l'industrialisation. Les apports de ces propositions se retrouvent dans la définition d'un cadre d'interopérabilité pour l'usine du futur mais également dans les enjeux tels que la définition de bonnes pratiques pour l'entreprise étendue en vue d'une harmonisation des processus de fabrication. Ces travaux ont été validés au travers d'un démonstrateur sur un cas d'étude industriel comportant plusieurs scénarii.

This work focuses on the knowledge and the data management extracted from the manufacturing to ensure the interoperability in the digital chain. According to the extended enterprise and the factory of the future context, the aeronautics manufacturers tend to a design and manufacturing integrated platform in order to get a right part the first time.This work focus on manufacturing process control and capitalization of know-how from the manufacturing aiming at answering the following issue : How to enable interoperability for the digital production process in order to ensure an integrated and agile design and manufacturing ? This issue is addressed with two proposals : OntoSTEP-NC which focuses on how to model and structure the manufacturing knowledge from the CNC machine and Closed-Loop Manufacturing which focuses on how to re-use and integrate the information feedback from manufacturing to process engineering. Both combined those two proposals address the main issue of this work defining an interoperability framework for the factory of the future and address trends like the definition of guidelines for manufacturing in extended enterprise context. This work has been validated through a demonstrator and an industrial case study with various scenarios.