Contribution à la prise en compte des aspects multidisciplinaires et collaboratifs dans l'ingénierie des systèmes cyber-physiques : application aux systèmes cyber-physiques de production CPPS

par Douha Macherki

Projet de thèse en Génie électrique et électronique - Cergy

Sous la direction de Jean-Yves Choley, Mohamed Haddar et de Thierno Diallo.

Thèses en préparation à CY Cergy Paris Université en cotutelle avec l'Ecole Nationale d'Ingénieur de Sfax , dans le cadre de École doctorale Sciences et ingénierie , en partenariat avec QUARTZ (ECS, L@RIS, LISMMA) (laboratoire) depuis le 01-01-2019 .


  • Résumé

    Les systèmes actuels sont caractérisés par une « mécatronisation » de plus en plus poussée. Ce phénomène accentue les difficultés rencontrées et les contraintes observées dans le processus de conception de ces systèmes. Parmi ces contraintes et difficultés, nous pouvons citer : des spécifications incomplètes et évolutives, de nombreux domaines de connaissances à intégrer et un processus de recherche de solutions satisfaisantes (à défaut d'une solution optimale) difficile. Dans cette thèse, nous nous intéressons en particulier aux systèmes cyber-physiques de production (CPPS - Cyber-Physical Production Systems). Les CPPS se distinguent des systèmes de production « classiques » par l'utilisation accrue des technologies de l'information et de communication et par de nouvelles fonctionnalités/exigences (flexibilité, modularité, reconfigurabilité, auto-optimisation, auto-diagnostic, etc.). La conception des CPPS, qu'on peut qualifier de systèmes complexes, implique des équipes multidisciplinaires utilisant des outils et des formalismes de modélisation différents. Dans ce travail de recherche, nous considérons la méthode d'ingénierie à base de modèle (MBSE- Model-Based System Engineering) comme support du processus de conception. La conception des systèmes dits complexes se fait dans un environnement de plus en plus étendue (partenaires externes, différents sites d'une même entreprise, sous-traitance, ..) et multidisciplinaires. D'où la nécessité d'outils méthodologiques et logiciels pour supporter le processus de conception. Le PLM (Product Lifecycle Management) est l'un des outils préconisés pour faciliter les processus de gestion du cycle de vie des systèmes depuis la phase de conception jusqu'à la phase de fin de vie. Il peut servir de référentiel pour toutes les données associées au système (spécifications, fichiers CAO, modèles, …). Les outils PLM commercialisés actuellement sont surtout adaptés pour la gestion de l'aspect physique des systèmes et ils ne disposent généralement pas de couches « intelligentes » pour exploiter les diverses données stockées.

  • Titre traduit

    Contribution to the consideration of multidisciplinary and collaborative aspects in the engineering of cyber-physical systems: application to cyber-physical production systems CPPS


  • Résumé

    The current systems are characterized by a 'mechatronization' more and more advanced. This phenomenon accentuates the difficulties encountered and the constraints observed in the design process of these systems. Among these constraints and difficulties, we can mention: incomplete and evolving specifications, many areas of knowledge to integrate and a process of finding satisfactory solutions (if not an optimal solution) difficult. In this thesis, we are particularly interested in cyberspring production systems (CPPS). CPPSs are distinguished from 'traditional' production systems by the increased use of information and communication technologies and by new functionalities / requirements (flexibility, modularity, reconfigurability, self-optimization, self-diagnosis, etc.). . CPPS design, which can be described as complex systems, involves multidisciplinary teams using different modeling tools and formalisms. In this research, we consider the Model-Based System Engineering (MBSE) as a support for the design process. The design of so-called complex systems is done in an increasingly wide-ranging environment (external partners, different sites of the same company, outsourcing, ..) and multidisciplinary. Hence the need for methodological tools and software to support the design process. Product Lifecycle Management (PLM) is one of the tools recommended to facilitate systems lifecycle management processes from the design phase to the end-of-life phase. It can serve as a repository for all data associated with the system (specifications, CAD files, models, ...). Currently marketed PLM tools are especially suitable for managing the physical aspect of systems and they do not usually have 'smart' layers to exploit the various data stored.