Vers une approche anthropocentrée des architectures de contrôle pour les systèmes intelligents de production

Toward an anthropocentric approach for intelligent manufacturing systems' control architectures

• Auteur / Autrice : Etienne Valette
• Direction : Hind El Haouzi, Guillaume Demesure
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Automatique, Traitement du signal et des images, Génie informatique
• Date : Soutenance le 10/05/2022
• 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 : Centre de recherche en automatique (Nancy)
• Jury : Président / Présidente : Hervé Panetto
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Guy Boy, Paul Valckenaers, António Brandão Moniz, Marie-Pierre Lemoine
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Guy Boy, Paul Valckenaers

Mots clés

Mots clés contrôlés

Industrie 4.0

Systèmes homme-machine

Systèmes dynamiques hybrides

Systèmes holonomes

Ingénierie des systèmes

Mots clés libres

Architectures de contrôle holonique

Architectures de contrôle hybride

Design centré-Homme

Systèmes socio-techniques

Industrie 4.0

Industrie 5.0

Holonic Control Architectures

Hybrid Control Architectures

Human-Centred Design

Socio-Technical Systems

Industry 4.0

Industry 5.0

Résumé

Les dernières décennies ont vu croître en taille et en complexité les systèmes industriels ainsi que leurs flux (matériels et informationnels). L’hyper compétitivité des marchés, l’atomisation de la demande et l’augmentation des niveaux d’exigences clients ont fait émerger le besoin de coupler la robustesse et la performances des systèmes centralisés à la réactivité des systèmes décentralisés. Au cours des 20 dernières années, la pertinence de ces Architectures de Contrôle Hybrides (HCA) a pu être démontrée à travers de nombreux travaux. Toutefois, leurs déploiement reste aujourd’hui limité. Cette situation semble pouvoir être rapporté à un manque de généricité ou d’acceptabilité Humain/Système. La piste explorée dans ce travail de recherche consiste à proposer un cadre formel de référence pour la conception, modélisation, simulation, visualisation et évaluation des composants et des interactions/relations constitutifs des systèmes complexes. L’objectif de ce cadre est d’apporter la généricité manquant aujourd’hui pour le design des architectures de contrôle holoniques et hybrides pour les systèmes multi-agents complexes, mais également de favoriser l’inclusion de l’humain dans ces derniers. Pour ce faire, la nature des relations proposées s’appuie sur celles observables au sein des sociétés humaines, afin de favoriser la représentation des systèmes comme socio-techniques.

Last decades have seen the growth in size and complexity of industrial systems and flows (both physical and informational). Hyper competitive markets, demand atomization and customer requirements level increase have brought about the need to combine the robustness and performance of centralized systems with the responsiveness of decentralized systems. For the 20 last years, the relevance of these Hybrid Control Architectures (HCA) has been demonstrated through numerous works. However, they are today hardly present in the industrial landscape. This situation could find some of its roots in a certain lack of genericity and/or Human-System acceptability. In this research work, the explored path consists in proposing a reference formal framework for the design, modelling, simulation, visualization and evaluation of complex systems' constitutive components and interactions/relations. The purpose of this framework is to bridge the genericity gap identified for Holonic and Hybrid Control Architectures Design regarding complex Multi-Agent Systems (MAS), but also to promote human inclusion into these. To this end and to promote the socio-technical representation of systems, the proposed relationships model is grounded on the nature of human societies' ones.