Un cadre sémantique multi-vues pour le "Système de production cyber-physique" pour soutenir le cycle de vie en utilisant l'approche d'ingénierie système

A multi-viewed semantic for cyber-physical production system to support its life cycle-using system Engineering approach

• Auteur / Autrice : Puviyarasu Subramaniam Anbuchezhian
• Direction : Catherine Da Cunha
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie industriel
• Date : Soutenance le 29/03/2023
• Etablissement(s) : Ecole centrale de Nantes
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences de l'ingénierie et des systèmes (Nantes Université)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des Sciences du Numérique de Nantes
• Jury : Président / Présidente : Nasser Mebarki
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Mario Lezoche, Christophe Merlo

Mots clés

Mots clés contrôlés

Fabrication, Systèmes flexibles de

Web sémantique

Interaction humain-machine

Apprentissage supervisé (intelligence artificielle)

Mots clés libres

Système de production cyber-physique (CPPS)

Intégration humain-CPPS

L'approche d'ingénierie système

Sémantique

LS2N- Projet de plateforme

Cyber-physical production system (CPPS)

Human-CPPS integrations (HCPPS)

System engineering approach

Semantics

LS2N-Platform project

Résumé

Les systèmes cyber-physiques sont actuellement proposés comme une réponse à cette révolution industrielle 4.0. Au fil des ans, différents chercheurs ont utilisé pour désigner l'intégration de l'aspect de la production dans le CPS, se projetant comme système de production cyber-physique (CPPS). La notion de CPPS a fait l'objet d'une attention croissante au cours des dernières années dans les domaines de la production. Bien que la notion de CPPS ait été adoptée par de nombreux chercheurs, il y a un manque de définition unifiée et de compréhension commune du concept. Malgré la notion de CPPS encore balbutiante, l'hétérogénéitécomplexe, les entités réticulantes, la relation de dépendance entre le produit et le système de production, les entités imbriquées impliquées, augmentent rapidement. Il est entravé par un manque de compréhension commune du concept CPPS (c'est-à-dire quelles sont les entités impliquées dans le cycle de vie, quel est le phénomène d'interactions homme-CPPS (HCPPS). comment les humains perçoivent et réagissent aux réponses d'interaction de la machine (aspects émotionnels et cognitifs). En raison d'une telle limitation et d'une norme manquante, son évolution et sa réutilisabilité dans le domaine constituent un défi majeur. Il faut un cadre pour relever ces défis. Cette thèse vise à fournir une prémisse à la notion de CPPS en proposant un formalismeindépendant du domaine, suivi d'un cadre sémantique modulaire. Le framework proposé est réutilisé dans un contexte applicatif réel et différent dans le projet LS2N Platform. Le travail de thèse sert de base sémantique à la notion de CPPS. Il prend en charge l'évolution du CPPS et l'adaptation à de multiples objectifs, notamment le processus SE, la littérature, le réseau d'acteurs et d'autres aspects du paradigme. Le travail de thèse est soutenu par le projet de plateforme du laboratoire des sciences dunumérique de Nantes (LS2N)-CPPS.

The Cyber-physical systems are currently proposed as an answer to this industrial 4.0 revolution. Over the years, different researchers used to refer the integration of the production aspect in the CPS, projecting as Cyber-Physical Production System (CPPS). The notion of CPPS has been gained increasing attention over the past few years in production topics. Althoughthe notion of CPPS has been adopted by many researchers, there is a lack of unified definition and common understanding of the concept. Despite the CPPS notion still in its infancy, the complex heterogeneity, crosslinking entities, dependency relation betweenproduct and production system, involved intertwined entities, are rapid increasing. It is hindered by a lack of common understanding of CPPS concept (i.e) what are the involved entities of the life cycle, what is the human- CPPS (HCPPS) interactions phenomenon are. how humans perceive and respond to machine’ interaction responses (emotional and cognitive aspects). As a result of such limitation and missing standard leads to major challenge in its evolution and reusability across the domain. There is a need for a framework for these challenges. This thesis aims to provide a premise for CPPS notion by proposing a domain-independent formalism, followed by, modular semantic framework is proposed. The proposed framework is reused in a real,different application context in the LS2N Platform project. The thesis work serves as the semantic basis for the CPPS notion. It supports in CPPS evolution and tailoring to multiple purposes which includes SE process, literature, actor network and other aspects of paradigm. The thesis work is supported by the laboratory of digital science of Nantes (LS2N)- CPPS platform project.