Reconcevoir les systèmes de production à l'aune de leur ombre numérique

Redesigning production systems by their digital shadow

• Auteur / Autrice : Michael Schlecht
• Direction : Roland De Guio, Jürgen Köbler
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie civil
• Date : Soutenance le 18/09/2023
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg ; 2013-....)
• Jury : Président / Présidente : Virginie Goepp
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Sondes Chaabane
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Vincent Cheutet, Ali Siadat

Mots clés

Mots clés contrôlés

Conception

Procédés de fabrication

Mots clés libres

Ombre numérique

Simulation

Optimisation

Conception inventive

Résolution de problèmes

Digital shadow

Data-driven simulation

Optimization

Inventive design

Problem-solving

Résumé

Cette thèse traite de la conception de systèmes de production par simulation et optimisation. La simulation des flux est un outil courant pour résoudre les problèmes de conception des systèmes. Les limites sont les exigences élevées en termes de temps et de connaissances pour exécuter des études de simulation, évaluer les résultats et résoudre les problèmes de conception. Les technologies de l'industrie 4.0 et de l'ombre numérique offrent de nouvelles possibilités en fournissant des données pour la simulation. Cependant, les méthodes permettant d'utiliser les données de production pour la reconception des systèmes de production ne sont pas encore disponibles. L'objectif de ce travail est de fournir des méthodes pour automatiser la simulation à partir de l'ombre numérique, utiliser la simulation pour optimiser, et résoudre des problèmes de conception. Deux cas d’étude sont utilisés comme support à la démarche de recherche action de ce travail. Le résultat de ce travail est un cadre pour l'application de l'ombre numérique dans l'optimisation et la résolution de problèmes.

This thesis deals with the redesign of manufacturing systems by simulation and optimization. Material flow simulation is a common tool for solving problems in system design. Limitations are the high requirements in time and knowledge to execute simulation studies, evaluate results and solve design problems. New chances arrives with the technologies of industry 4.0 and the digital shadow, providing data for simulation. However, the methods to use production data for the redesign of production systems are not available yet. Purpose of this work is providing the methods to automate simulation from digital shadow, use simulation to optimize and solve problems in system design. Two case studies are used to support the action research approach of this work. The result of this work is a framework for the application of the digital shadow in optimization and problem-solving.